第28講染色體變異與育種第7單元變異、育種與進化課標要求舉例說明染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。考點一染色體變異一、染色體數目的變異例：唐氏綜合征即21三體綜合征(又稱先天性愚型或Down綜合征)表現：智力低于常人特殊面容生長發育障礙多發畸形病因：多了一條21號染色體；1.非整倍數變異：細胞內個別染色體的增加或減少。一、染色體數目的變異正常體細胞（含2條21號染色體）21三體綜合征產生的原因是什么？一、染色體數目的變異同源染色體未分離異常體細胞（含3條21號染色體）一、染色體數目的變異姐妹染色體不分離異常體細胞（含3條21號染色體）一、染色體數目的變異1.非整倍數變異：細胞內個別染色體的增加或減少。成因：細胞分裂后期，染色體沒有平均分配到細胞兩極。一、染色體數目的變異作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉。12241111一、染色體數目的變異染色體組：在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說含有兩套非同源染色體，其中____________________稱為一個染色體組。每套非同源染色體一個染色體組中不存在同源染色體一個染色體組中各個染色體的形態、大小和功能均不相同一個染色體組中不含等位基因一個染色體組中含有該物種的一整套遺傳信息特點：一、染色體數目的變異染色體組的判斷方法:1.細胞中同一形態的染色體有幾條，

則含有幾個染色體組；1個染色體組1組3條染色體3個染色體組1組5條染色體4個染色體組1組2條染色體3組1組2.同一英文字母（大小寫）出現幾次，

就含有幾個染色體組。一、染色體數目的變異例：蜜蜂的孤雌生殖2個染色體組1組16條染色體1個染色體組1組16條染色體受精卵發育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。二倍體：配子發育而來的個體。單倍體：一、染色體數目的變異配子發育而來的個體。單倍體：1.原因：①自然原因——單性生殖；②人工誘導——花藥離體培養；2.特點：植株弱小；高度不育。秋水仙素處理一、染色體數目的變異受精卵發育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。二倍體：1.原因：①自然原因——正常的有性生殖；②人工誘導——秋水仙素處理單倍體；2.特點：植株正常；可育。一、染色體數目的變異騾子2n=642n=62n（32）+n（31）=63染色體數目異常，聯會紊亂。異源二倍體：一定會紊亂嗎？一、染色體數目的變異受精卵發育而來，體細胞中含有3個及以上染色體組的個體。多倍體：同源多倍體：多倍體中的染色體組都來自一個物種。一、染色體數目的變異受精卵發育而來，體細胞中含有3個及以上染色體組的個體。多倍體：同源多倍體：多倍體中的染色體組都來自一個物種。異源多倍體：多倍體中的染色體組分別來自不同物種。一、染色體數目的變異受精卵發育而來，體細胞中含有3個及以上染色體組的個體。多倍體：1.特點：①莖稈粗壯；②葉片、果實和種子較大；③營養物質豐富。一、染色體數目的變異受精卵發育而來，體細胞中含有3個及以上染色體組的個體。多倍體：1.特點：①莖稈粗壯；②葉片、果實和種子較大；③營養物質豐富。122411？為什么平時吃的香蕉是沒有種子的？染色體數目異常，聯會紊亂。④一般結實率低。一、染色體數目的變異普通小麥（六倍體）菊花（六倍體）葡萄（三/四倍體）多倍體在植物中很常見，在動物中極少見。一、染色體數目的變異受精卵發育而來，體細胞中含有3個及以上染色體組的個體。多倍體：2.原因：①自然原因——外界環境條件劇變（如低溫）；②人工誘導——秋水仙素處理幼苗；抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。（作用于有絲分裂前期）原理：一、染色體數目的變異個體是單倍體還是幾倍體，關鍵看什么？由受精卵而來，體細胞含幾個染色體組就是幾倍體由配子而來，無論含幾個染色體組都是單倍體是否經過受精作用思考：體細胞中有3個染色體組的個體，一定是三倍體嗎？不一定。可能是三倍體，也可能是單倍體二、染色體結構變異貓叫綜合征：染色體的某一片段缺失引起變異。1.缺失:二、染色體結構變異染色體的某一片段缺失引起變異。1.缺失:示意圖聯會情況結果：基因數目減少二、染色體結構變異染色體增加了某一片段。2.重復：二、染色體結構變異染色體增加了某一片段。2.重復：示意圖聯會情況基因數目增加結果：二、染色體結構變異染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的。3.易位：二、染色體結構變異染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的。3.易位：示意圖:聯會情況:結果：染色體上基因的排列順序發生改變。二、染色體結構變異比較染色體易位與交叉互換發生于非同源染色之間發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間染色體結構變異基因重組可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到染色體易位交叉互換二、染色體結構變異染色體某一片段位置顛倒。4.倒位：二、染色體結構變異染色體某一片段位置顛倒。4.倒位：示意圖:聯會情況:結果：基因的排列順序改變。二、染色體結構變異1.分類：染色體片段缺失、重復、易位、倒位。2.結果:使排列在染色體上的基因的________________發生改變,從而導致性狀的變異。數目或排列順序不利3.對生物體的影響：大多數染色體結構變異對生物體是______的，有的甚至會導致生物體死亡。三、三種可遺傳變異的辨析1.染色體結構變異與基因突變的辨析：三、三種可遺傳變異的辨析2.“缺失”問題：3.生物變異類型的判斷方法：（1）可遺傳變異與不可遺傳變異判斷：三、三種可遺傳變異的辨析3.生物變異類型的判斷方法：（1）可遺傳變異與不可遺傳變異判斷：（2）基因突變與基因重組的判斷：三、三種可遺傳變異的辨析3.生物變異類型的判斷方法：（3）染色體變異與基因突變的判斷：①判斷依據：光學顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。②具體操作：制作正常個體與待測變異個體的有絲分裂臨時裝片，找到中期圖像進行染色體結構與數目的比較可以判斷是否發生了染色體變異。練習

√2.

體細胞的一個染色體組中不可能存在同源染色體。(

)

√3.

體細胞中含有三個染色體組的個體稱為三倍體。(

)

×4.

秋水仙素是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿,有劇毒。(

)

√5.

非同源染色體某片段移接，僅發生在減數分裂過程中。(

)

×6.

秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成,從而使著絲粒不能分裂,染色體不能分到兩個子細胞。(

)

×7.

雄蜂體細胞中的染色體數目是雌蜂卵細胞中染色體數目的2倍。(

)

×8.

染色體易位不改變基因數量,一般不會對個體性狀產生影響。(

)

×練習1.

關于高等植物細胞中染色體組的敘述，錯誤的是(

)

C

練習2.

關于如圖所示細胞中所含的染色體，敘述正確的是(

)

CA.

圖a含有2個染色體組，圖b含有3個染色體組B.

用秋水仙素處理單倍體植株后得到的植株是二倍體C.

如果圖c代表由受精卵發育成的生物的體細胞，則該生物一定是二倍體D.

圖d代表的生物一定是由卵細胞發育而成的單倍體練習

A.

觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞B.

男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體C.

女性攜帶者的卵子最多含24種形態不同的染色體D.

女性攜帶者的卵子可能有6種類型（只考慮圖中的3種染色體）C練習

C練習

（1）

甲同學想通過一次雜交的方法探究其原因。請你幫助他完成以下實驗設計。實驗步驟：①__________________________________；②__________________________。讓這只雌果蠅與正常紅眼雄果蠅交配觀察并記錄子代中雌雄比例練習

結果預測：Ⅰ.如果______________________，則為基因突變；Ⅱ.如果______________________，則為染色體片段缺失。

（2）乙同學認為可以采用更簡便的方法驗證甲同學的實驗結論，乙同學的方法是

__________________________________________________。

考點二生物變異在育種中的應用一、單倍體育種（1）原理:_______________________。（2）過程（以二倍體植物為例）:（3）優點:______________________,所得個體一般為____________。（4）缺點:技術復雜。染色體（數目）變異明顯縮短育種年限純合子二、多倍體育種（1）方法:用__________或低溫處理。（2）處理材料:__________________。（3）原理：染色體變異。秋水仙素萌發的種子或幼苗（4）實例：三倍體無子西瓜二、多倍體育種（4）實例：三倍體無子西瓜討論1：為什么用一定濃度的秋水仙素溶液

滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，導致細胞內染色體數目加倍，從而得到四倍體植株。二、多倍體育種（4）實例：三倍體無子西瓜討論2：用一定濃度的秋水仙素溶液處理

得到的四倍體植株的體細胞中含

有幾個染色體組？秋水仙素處理后，分生組織分裂產生的莖、葉、花細胞中染色體數目加倍，變成四個染色體組；而未處理的細胞中染色體數仍為兩個染色體組。二、多倍體育種（4）實例：三倍體無子西瓜第一次傳粉目的：雜交獲得三倍體的種子。第二次傳粉目的：用花粉中少量的生長素

促進子房發育成果實。討論3：無籽西瓜培育過程中，

兩年都要進行授粉，

它們的目的一樣嗎？二、多倍體育種（1）方法:用__________或低溫處理。（2）處理材料:__________________。（3）原理：染色體變異。秋水仙素萌發的種子或幼苗（4）實例：三倍體無子西瓜無子原因：三倍體西瓜在減數分裂過程中，由于染色體__________，不能產生正常配子。聯會紊亂二、多倍體育種三倍體植株在進行減數分裂時,有可能形成正常的生殖細胞,產生正常的受精卵,形成種子,但比例極低三倍體西瓜一般不能產生種子,但有時也可以看到三倍體西瓜中有少量發育不成熟的種子，為什么?

三、幾種常考的育種方法四、根據不同育種目標選擇不同育種方案練習1.

誘變育種可通過改變基因的堿基序列達到育種目的。(

)

√2.

人工雜交選育優質金魚的原理是基因重組。(

)

√3.

相比于二倍體植株，多倍體植株常常莖稈粗壯，果實和種子的數量比較多。(

)

×4.

普通小麥、棉、煙草、菊、水仙都是多倍體。(

)

√5.

與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且一般高度不育。(

)

√6.

單倍體育種中,通過花藥（或花粉）離體培養所得的植株均為純合的二倍體。(

)

×7.

用二倍體西瓜給四倍體西瓜傳粉,則四倍體植株所結的種子里面的胚有3個染色體組。(

)

√練習將某種二倍體植物的①②兩個植株雜交，得到③，將③再做進一步處理，相關過程如圖所示。??/??、??/??、??/??分別位于三對同源染色體上。下列分析錯誤的是()

C練習2.

普通小麥是由原始小麥與不同物種雜交，并經染色體數目加倍形成的，過程如圖所示（其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體）。正確的是(

)

C練習3.普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示（其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體）。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。回答下列問題：（1）

在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是____________________________________________。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細胞中有______條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優點是___________________________（答出2點即可）。無同源染色體，不能進行正常的減數分裂42營養物質含量高、莖稈粗壯練習3.普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示（其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體）。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。回答下列問題：（2）

若要用人工方法使植物細胞染色體加倍，可采用的方法有______________（答出1點即可）。秋水仙素處理練習3.普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示（其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體）。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。回答下列問題：（3）

現有甲、乙兩個普通小麥品種（純合體），甲的表現型是抗病易倒伏，乙的表現型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設計實驗獲得抗病抗倒伏且穩定遺傳的新品種，實驗思路：____________________________________________________________________________________________________________________________

考點三

實驗：低溫誘導植物細胞染色體數目的變化一、實驗原理

紡錘體染色體加倍后二、方法步驟卡諾氏液固定細胞形態，殺死細胞。解離液HCl(15%)：C2H5OH(95%)=1：1HCl可分解細胞膠質物質，使細胞分離；C2H5OH(95%)固定染色體的形態和位置。二、方法步驟漂洗清水浸泡解離后的根尖約10min，洗去解離液，防止解離過度影響染色。甲紫溶液使染色體著色。二、方法步驟使細胞分散，便于觀察。二、方法步驟低溫誘導染色體數目變化觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂三、實驗結果與結論結論：適宜的低溫處理植物分生組織細胞可誘導其染色體數目加倍。四、實驗反思1.該實驗是使所有的植物細胞中染色體數目都加倍了嗎？不是，只有部分細胞染色體數目加倍，絕大多數植物細胞